Присоединяйтесь к нам и мы всегда будем Вам рады!

Усилитель КВ «Джин»

автор: | 15 апреля 2013 | рубрика: Новости, Творчество моих друзей | Просмотров: 27,026 28 комментариев

(статью дополнено 07.02.2016г.)

UT5UUV Андрей Мошенский.

Усилитель «Джин»

Транзисторный усилитель мощности

с бестрансформаторным питанием

от сети 220 (230)В.

Идея создания мощного, лёгкого и дешёвого усилителя большой мощности актуальна со времён зарождения радиосвязи. Множество прекрасных конструкций на лампах и транзисторах разработано за последний век.

Но до сих пор идут споры, по поводу превосходства твёрдотельной, либо электронно-вакуумной усилительной техники большой мощности…

В эпоху импульсных источников питания вопрос массогабаритных параметров источников вторичного электропитания не столь остр, но, фактически исключив таковой, применив выпрямитель напряжения промышленной сети, всё равно получается выигрыш.

Заманчивой кажется идея использования современных высоковольтных импульсных транзисторов в усилителе мощности радиостанции, применив для питания сотни вольт постоянного тока.

Вашему вниманию предлагается конструкция усилителя мощности на «нижние» КВ диапазоны мощностью не менее 200 Ватт с бестрансформаторным питанием, построенная по двухтактной схеме на высоковольтных полевых транзисторах. Основное преимущество перед аналогами – массогабаритные показатели, низкая стоимость комплектующих, стабильность в работе.

Основная идея – применения активных элементов – транзисторов с граничным напряжением сток-исток 800В (600В) предназначенных для работы в импульсных источниках вторичного электропитания. В качестве усилительных элементов выбраны полевые транзисторы IRFPE30, IRFPE40, IRFPE50 производства компании “International Rectifier”. Цена изделий 2 (два) дол. США. Чуть проигрывают им по граничной частоте, обеспечивая работу лишь в диапазоне 160м, 2SK1692 производства “Toshiba”. Любители усилителей на базе биполярных транзисторов, могут поэкспериментировать с 600-800 вольтовыми BU2508, MJE13009 и иными подобными.

Методика расчёта усилителей мощности и ШПТЛ приведена в справочнике радиолюбителя коротковолновика С.Г. Бунина Л.П. Яйленко. 1984г.

Моточные данные трансформаторов приведены ниже. Входной ШПТЛ TR1 выполнен на кольцевом сердечнике К16-К20 из феррита М1000—2000НМ(НН). Число витков 5 витков в 3 провода. Выходной ШПТЛ TR2 выполнен на кольцевом сердечнике К32-К40 из феррита М1000—2000НМ(НН). Число витков 6 витков в 5 проводов. Провод для намотки рекомендован МГТФ-035.

Возможно изготовить выходной ШПТЛ в виде бинокля, что хорошо скажется на работе в «верхней» части КВ диапазона, правда там приведенные транзисторы не функционируют из-за времени нарастания и спада тока. Такой трансформатор может быть изготовлен из 2 столбцов по 10 (!) колец К16 из материала М1000—2000. Все обмотки по схеме – один виток.

Данные замера параметров трансформаторов приведены в таблицах. Входные ШПТЛ нагружены на входные резисторы (у автора, 5,6 Ома вместо расчётных), включенные параллельно с ёмкостью затвор-исток, плюс ёмкостью за счёт эффекта Миллера. Транзисторы IRFPE50. Выходные ШПТЛ были нагружены со стороны стоков на безындукционный резистор 820 Ом. Векторный анализатор АА-200 производства RigExpert. Завышенный КСВ может быть объяснён недостаточно плотной укладкой витков трансформаторов на магнитопровод, ощутимым несоответствием волнового сопротивления линии из МГТФ-0,35 требуемому в каждом конкретном случае. Тем не менее, на диапазонах 160, 80 и 40 метров проблем не возникает.

clip_image002

Рис 1. Схема электрическая принципиальная усилителя.

clip_image003

Источник питания мостовой выпрямитель 1000В 6А, нагруженный на конденсатор 470,0 на 400В.

Не забывайте о нормах техники безопасности, качестве радиаторов и слюдяных прокладок.

 

Рис 2. Схема электрическая принципиальная источника постоянного тока.

clip_image005

Рис 3. Фотография усилителя со снятой крышкой.

Таблица 1. Параметры ШПТЛ TR1, выполненного на кольце К16.

Частота кГц R jX SWR
1850 45,5 +4,2 1,15
3750 40,5 +7,2 1,3
7150 40,2 +31,8 2,1

Таблица 2. Параметры ШПТЛ TR2, выполненного на кольце К40.

Частота кГц R jX SWR
1800 48 -0,5 1,04
3750 44 -4,5 1,18
7150 40,3 -5,6 1,28
14150 31,1 4,0 1,5
21200 х х 1,8
28300 х х 2,2

clip_image007

Рис 4. Выходной ШПТЛ на кольце К40.

Таблица 3. Параметры ШПТЛ TR2, конструкции «бинокль».

Частота кГц R jX SWR
1850 27,3 +26 2,5
3750 46 +17 1,47
7150 49 -4,4 1,10
14150 43 -0,9 1,21
21200 х х 1,41
28300 х х 1,7

clip_image009

Рис 5. Выходной ШПТЛ конструкции «бинокль».

Усилитель создан автором по просьбам Киевских радиолюбителей. Основная задумка – усилитель для Чемпионатов Украины на КВ (160 и 80м).

При параллельном включении транзисторов и пересчёте ШПТЛ мощность можно значительно повысить. К примеру, на 4 шт. IRFPE50 (2 в плече), выходном ШПТЛ 1:1:1 и питании 310В на стоках, легко получаема выходная мощность 1кВт. При такой конфигурации КПД ШПТЛ особо высок, методика выполнения ШПТЛ неоднократно описана.

Авторский вариант усилителя на двух IRFPE50, приведенный на фотографиях выше по тексту, прекрасно работает на диапазонах 160 и 80 м. Мощность 200 Ватт на нагрузке 50 Ом при входной мощности около 1 Ватта. Цепи коммутации и «обвода» не приведены и зависят от Ваших пожеланий. Прошу обратить внимание на отсутствие в описании выходных фильтров, эксплуатация усилителя без которых недопустима.

 

Андрей Мошенский

UT5UUV

Удачи! 73!

Дополнение (07.02.2016):
Уважаемые читатели! По многочисленным просьбам, с разрешения Автора и редакции, выкладываю ссылку на статью опубликованную в журнале «Зв`язок» №5 за 2015г. Также, привожу фотографию новой конструкции усилителя «Джин».

jin_2

Удачи! 73!

28 комментариев »

  1. Я решил попробовать вашу схему с IRFBG30 которие имеют меньшие междуелектродние капацитетьи.

    Думаю,что можно поидти и на 28 Мгц.

  2. Здравствуйте Владимир!

    Буду благодарен Вам, если сообщите о результатах испытаний, изложенной схемы, с транзисторами IRFBG30.

    Заранее спасибо.

  3. @ UT5ULH:

    Здравствуйте коллеги.На сколько данная схема усилителя работоспособна в оригинале на работу на диапазонах 40 и 20метров?Я конечно понимаю,что отдаваемая мощьность усилителя снизится на этих диапазонах.Для меня идеален был бы данный усилитель с диапазонами 20-40-80-160м.С любопытством жду отчет о применении IRFBG30.

  4. ...ну что дождались отчёта, болталогия всё это!!!!!!!

  5. Добрый день!

    неужели только посмотреть заходите???

    Расскажите кто повторил и или видоизменил удачно конструктив, сохранив идею питания от СЕТИ...

    Собрал ли кто нечто похожее на биполярных высоковольтных транзисторах.

    ОТПИШИТЕСЬ пож!!!

    СПАСИБО

  6. Привет! Это переключательные транзисторы -ключи для преобразователей! Какой это усилитель-одна профанация при питании 300 вольт.Реально он не работает нормально-где ток покоя , где защита и где 200 ваттт. Читаем темы и опыты с irf510 и прочими и тихо РАДУЕМСЯ...

  7. Здравствуйте уважаемые коллеги!

    Учитывая громадный интерес, проявляемый последнее время, к конструкции усилителя «Джин», я сегодня обратился к автору статьи с просьбой осветления последних доработок в его конструкции.

    Итак!

    Спешу всем сообщить радостную новость о том, что есть уже более новая конструкция усилителя «Джин»!!!

    В ближайшее время она будет или уже опубликована в Украинском журнале «Зв'язок» №5 за 2015 год.

    Автор (UT5UUV), любезно согласился предоставить этот материал для размещения здесь, на сайте www.ut5ulh.kiev.ua!

    Статья будет размещена после её перевода на русский язык, и будет иметь, как и прошлая, несколько важных иллюстраций к ней.

    Для информации (в качестве анонса): в последней модификации усилителя используется принцип безтрансформаторного полумоста (аналогично компьютерному БП).

    С Уважением,

    UT5ULH

    73!

  8. А на украинском «слабо» выложить, мы же в Украине?

  9. Нет, не «слабо»... :)

    На самом деле всё упирается не только в перевод. Со слов Автора я понял, что первое право на печать предоставлено журналу «Зв`язок». И, только после этого будет получено окончательное разрешение от Автора на публикацию материала на сайте.

    73!

  10. Спасибо за новости!

    Есть реальное желание изготовить, из того, что есть...

    поставив в паралель N-Х количество транзисторов.

    дизель может выдать МНЕ до 30 киловат при 240 вольтах...

    Слышат меня из АРКТИКИ не очень громко...

  11. Уже Новый Год на носу , а нового " Джина " так и не увидим наверное .

  12. Итак, по многочисленным просьбам, статью дополнено ссылкой на статью опубликованную в журнале «Зв`язок» (см. снизу статьи).

    Удачи!

    73!

  13. Спасибо за ссылку ( только не с низу , а вверху !!! ) .На схеме нет цепей смещения транзисторов ( по видимому только для ФМ ) , а на монтаже просматривается два светодиода — раздельно для каждого .

    ОС-ОИ . Плечи имеют очень разные к-ты усиления и искажения будут огромными . Может мостовое включение 4-х транзисторов несколько исправит ситуацию ?

  14. Здравствуйте!

    Я имел ввиду снизу статьи (уже исправил). На схеме приведена сама идея включения транзисторов (без номиналов и цепей смещения). На практике, как видно с монтажа, используются цепи организации начального смещения с использованием светодиодов в качестве элементов стабилизации напряжения. Для относительного выравнивания коэффициентов усиления транзисторов используются резисторы в истоках транзисторов (присутствуют на приведённой схеме). Что касается параллельного включения транзисторов то, на мой взгляд, это может негативно сказаться на частотной характеристике усилителя, не дав ощутимого прироста выходной мощности (она ограничена напряжением питания), единственный «плюс» — более лояльное распределение рассеиваемой мощности по транзисторам, но при этом важно не забывать, что для каждого транзистора необходим свой отдельный резистор в истоке (для выравнивания токов и т.д.).

    73!

  15. У меня вопрос: не тонковата ли изоляция провода для 600 В в обмотке выходного ШПТЛ? Ведь если пробьёт через магнитопровод в местах излома провода на его краях — мало не покажется...

  16. Здравствуйте!

    Фотографии сделаны с действующего образца, но, как по мне, то я бы предпочёл использовать провод МГТФ, поскольку он имеет фторопластовую изоляцию, устойчивую к высоким температурам и напряжениям.

    73!

  17. Уважаемый UT5ULH.

    На фото усилителя просматривается намотанный на кольцах(столбик) трансформатор или дросель.

    На схеме его нет.

    Что это,какие намоточные данные и куда включен.

    Спасибо.

  18. @ Валерий:

    Здравствуйте!

    Если Вы имеете в виду выходной ШПТЛ конструкции «бинокль», изображенный на Рис 5, то это один из вариантов реализации выходного трансформатора. Его намоточные данные в тексте описания приведены.

    73!

  19. Уважаемый UT5ULH.Андрей,спасибо за ответ.

    Но это не то.

    На первом фото (рис 3),вид сверху монтажа,вижу:

    по фото-два конденсатора красного цвета(0,1 мкф*630В),ниже резистор МЛТ-1 ,слева резистор буржуй,наверное 6,2 Ом,а в ихнем центре какой-то дросель(может тр-р),которого нет на схеме.

    Этот же вид просматривается и на втором (рис.4) увеличенном фото с выходным трансформатором,где возле двух красных конденсаторов имеется элемент ,намотанный на кольцах.

    Я о нем.Подскажите.Спасибо.

    С уважением Валерий.

  20. Уважаемые,разъясните ситуацию!

    Спасибо.

  21. Спасибо за ответ.Разобрался.

  22. Одним выводом подключено к +300 В , возможно фильтр питания.

  23. Однозначно. второй вывод пошол на разьём входа питания. я что то похожее хотел сделать ещё давно, когда поверив схему ПЧ усилителя на 315-ых, которая показала хорошие результаты в полосе до 8 мгц 40-160м, была идея перевести схему на мощные транзики.

  24. Что-то я не совсем понял идею с мощными транзисторами в тракте ПЧ... ;)

  25. структурная схема на 3-х транзиках, взята с УЗЧ. 1-й на входе усилитель напряжения, за ним в коллекторе 2 транзика как усилителя тока, один с плюса подаёт на выход , другой с минуса. Удивило АЧХ при нагрузке на выходе 10 Ком-100 ом в диапазоне 1-7300 Кгц наблюдалось приличное усиление сигнала, и это на 315-х и 361-вом . Вместо них можно поставить и более мощные транзюки.

  26. структурная схема на 3-х транзиках, взята с УЗЧ. 1-й на входе усилитель напряжения, за ним в коллекторе 2 транзика как усилителя тока, один с плюса подаёт на выход , другой с минуса. Удивило АЧХ при нагрузке на выходе 10 Ком-100 ом в диапазоне 1-7300 Кгц наблюдалось приличное усиление сигнала, и это на 315-х и 361-вом . Вместо них можно поставить и более мощные транз.

  27. Приветствую всех читающих . Подскажите плииз как сейчас продлевается позывной ???

  28. Продлить позывной можно через «Радиоклуб», посетив собрание радиолюбителей, либо через Лигу Радиолюбителей Украины или «Укрчастотнагляд». Если нужен более детальный ответ, то обращайтесь через раздел сайта «Контакты» и я задам Ваш вопрос более компетентному адресату. :)

Оставить комментарий или два


WWW-Радио

Погода

Прогноз погоды в Киеве

Курсы валют

Межбанковские курсы валют

Опрос

Как Вам мой сайт?

Просмотреть результаты

Loading ... Loading ...

Архив по дате

Декабрь 2017
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Ноя    
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031
Инициативная группа вкладчиков и клиентов банк Форум SOS Анализ сайта Рейтинг@Mail.ru